精准解码组织微环境:DSP 空间蛋白组技术,赋能疾病研究新维度
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在生命科学研究向精准化、空间化迈进的今天,传统蛋白检测技术难以兼顾 “高通量” 与 “空间定位” 的核心痛点,成为解析疾病异质性、复杂免疫微环境的主要瓶颈。上海乐备实(LabEx)引入 Nanostring GeoMx DSP 空间多组学技术平台,构建了领先的空间蛋白组检测服务体系,将免疫荧光的空间优势与高通量定量技术完美融合,为科研工作者提供从组织原位到分子机制的全方位解决方案。
 

一、技术原理与背景:空间组学的革命性突破

随着对疾病机制的研究不断深入,仅依赖传统蛋白印迹、流式细胞术等非空间技术,已无法精准诠释组织异质性、细胞间相互作用及分子表达的区域特异性。2022 年,空间多组学技术被《Nature Methods》列为最具潜力的前沿技术,其核心价值在于实现 “分子表达 + 空间定位” 的双重解析。
LabEx DSP 空间蛋白组技术的核心原理,是将荧光标记成像与 Oligo 编码定量技术相结合:通过荧光标记抗体实现组织形态学可视化,同时利用偶联特异性 Barcode 的 Oligo 标记抗体,对目标蛋白进行精准编码。在组织切片原位完成杂交后,通过紫外光解技术释放目标区域的 Barcode 序列,经高通量测序或 nCounter 平台定量,最终实现 “空间位置 - 蛋白表达量” 的精准映射。该技术可在单个样本中同步检测 570 + 蛋白靶标,支持额外添加 40 个定制靶标,覆盖 77 条核心功能通路,全面满足复杂生物学问题的研究需求。
 

二、技术操作流程:标准化流程保障精准高效

DSP 空间蛋白组检测遵循严格的标准化流程,确保实验结果的可靠性与重复性,具体步骤如下:
  1. 样本制备与杂交:将 5μm 厚度的组织切片(兼容 FFPE 石蜡包埋、新鲜冻存、穿刺样本、组织阵列 TMA 等多种类型),与成像试剂(荧光标记抗体)和定量试剂(Oligo 标记抗体)混合孵育,同时完成形态学标记与分子编码。
  2. ROI 区域精准圈选:基于组织形态学特征,研究者可灵活选择任意形状、大小的感兴趣区域(ROI),包括特定细胞群、病变区域与正常组织交界区等,实现靶向性分析。
  3. Barcode 释放与收集:通过紫外光依次照射各 ROI 区域,特异性切断 Oligo 标记上的光解连接臂,在不损伤组织样本的前提下,利用微毛细管快速收集解离的 Barcode 序列,每个 ROI 对应 96 孔板中的独立孔位。
  4. 定量分析与数据输出:收集的 Barcode 序列经高通量测序或 nCounter 平台定量,结合生物信息学分析,生成包含蛋白表达量、空间分布热图、通路富集分析等多维度数据结果,支持箱型图、散点图、火山图等多种可视化展示。

 

三、技术优势:超越传统实验的核心竞争力

相较于 IHC、WB、流式细胞术等传统实验技术,DSP 空间蛋白组技术具备不可替代的四大核心优势:
  1. 空间与定量双重兼顾:突破传统技术 “要么有空间无定量,要么有定量无空间” 的局限,实现组织原位蛋白表达的精准定量,直接关联分子功能与组织形态。
  2. 高通量与灵活性并存:单次检测可覆盖 570 + 预设蛋白靶标,支持定制化添加靶标,同时兼容多种样本类型,无需复杂样本处理,尤其适配珍贵临床样本(如穿刺样本、FFPE 存档样本)。
  3. 靶向性与特异性突出:通过 ROI 精准圈选,可聚焦关键区域进行针对性分析,避免非目标区域的信号干扰;Oligo Barcode 编码技术确保检测特异性,有效降低交叉反应风险。
  4. 多领域适配性强:预设 Panel 覆盖肿瘤免疫、炎症调控、信号通路、细胞代谢等多个研究方向,同时支持定制化方案,满足基础研究、临床转化等不同场景需求。

 

四、疾病领域应用:以肿瘤科为例,赋能精准医疗研究

DSP 空间蛋白组技术在多个疾病领域均有广泛应用,其中在医院肿瘤科的研究中展现出显著价值,尤其适用于肺癌、乳腺癌、结直肠癌等恶性肿瘤的精准研究:

技术助力方向

  1. 肿瘤异质性解析:针对肿瘤组织中癌细胞、基质细胞、免疫细胞的区域分布差异,精准量化不同区域的蛋白表达谱,揭示肿瘤内部的分子异质性特征。
  2. 肿瘤免疫微环境研究:分析 CD8+ T 细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞在肿瘤组织中的空间分布与功能状态,量化 PD-1、PD-L1、CTLA-4 等免疫检查点分子的区域表达,为免疫治疗方案优化提供依据。
  3. 耐药机制与预后标志物筛选:对比化疗敏感区与耐药区、原发灶与转移灶的蛋白表达差异,挖掘耐药相关分子靶点及预后预测标志物,助力个体化治疗策略制定。

 

解决的核心难题

  1. 临床样本利用率低:传统技术需消耗大量样本进行多指标检测,而 DSP 技术可通过单张组织切片实现数百个蛋白的同步分析,极大提升珍贵临床样本的利用效率。
  2. 免疫微环境分析模糊化:传统技术无法精准区分免疫细胞与癌细胞的空间关系及功能关联,DSP 技术可明确 “哪些免疫细胞在哪个区域发挥作用”,为免疫治疗疗效预测提供直接证据。
  3. 标志物验证周期长:整合 “筛选 - 验证” 于一体,无需分阶段进行多轮实验,显著缩短肿瘤标志物的发现与验证周期,加速转化医学进程。

 

五、空间蛋白组技术由哪个公司提供?

空间蛋白组技术服务由上海乐备实生物技术有限公司(LabEx)提供,依托 Nanostring GeoMx DSP 平台,提供从样本处理、实验检测到数据分析的一站式服务。

乐备实服务产品推荐

货号 产品名称
LXRDSPH24-IPA DSP人空间蛋白组图谱_570蛋白_24
LXRDSPH96-IPA DSP人空间蛋白组图谱_570蛋白_96

 

乐备实是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家,自2018年成立以来,乐备实不断寻求突破,公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个,建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。

 
我们可提供从样本运输、储存管理、样本制备、样本检测到检测数据分析的全流程服务。凭借严格的实验室管理流程、标准化实验室操作、原始数据储存体系以及实验项目管理系统,已经为超过3000家客户单位提供服务,年检测样本超过100万,受到了广大客户的信任与支持。

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基因水平:PCR Array、RT-PCR、PCR、单细胞测序
蛋白水平:MSD、Luminex、CBA、Elispot、Antibody Array、ELISA、Sengenics
细胞水平:细胞染色、细胞分选、细胞培养、细胞功能
组织水平:空间多组学、多重荧光免疫组化、免疫组化、免疫荧光
数据分析:流式数据分析、组化数据分析、多因子数据分析
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